BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Enzim adalah suatu

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Enzim adalah suatu kelompok protein yang menjalankan dan mengatur
perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologi (Sumardjo, 2006). Reaksi atau
proses kimia yang berlangsung dalam sel hidup dikarenakan adanya enzim yang
bersifat sebagai katalisator yaitu zat-zat yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat
itu sendiri tidak ikut bereaksi (Poedjiadi, 2006). Enzim terbagi menjadi dua tipe
yaitu: enzim ekstraseluler atau eksoenzim (berfungsi di luar sel) dan enzim
intraseluler atau endoenzim (berfungsi dalam sel). Salah satu enzim ekstaseluler
adalah enzim amilase yang dapat menguraikan pati menjadi unit-unit gula yang
lebih kecil (Pelczar, 2010).
Kegunaan utama enzim bagi organisme adalah sebagai katalis hayati.
Walaupun dalam jumlah yang amat sedikit, katalis mempunyai kemampuan unik
untuk mempercepat berlangsungnya reaksi kimiawi tanpa enzim itu sendiri
terkonsumsi atau berubah setelah reaksi selesai (Pelczar, 2010). Enzim memegang
peran penting dalam kehidupan manusia salah satunya adalah enzim amilase.
Enzim amilase banyak dimanfaatkan dalam bidang industri tekstil, industri
makanan, deterjen dan industri kertas. Selain itu, enzim ini juga di gunakan dalam
pengujian limbah cair yang mengandung amilum (Palmer, 1985).
Enzim amilase memiliki distribusi yang sangat luas dan merupakan salah
satu jenis enzim yang paling banyak dipelajari baik di Indonesia maupun diluar
Indonesia. Enzim ini memiliki aplikasi untuk skala yang sangat luas mulai dari
industri tekstil sampai beberapa macam pengujian (Aiyer dalam Christina, 2008).
1
2
Enzim dapat dihasilkan dari tanaman, hewan dan mikroba, tetapi enzim
dari mikroba menunjukkan hasil yang lebih besar melalui teknik fermentasi dan
lebih mudah untuk memperbaiki produktifitasnya dibandingkan enzim dari
tanaman dan hewan. Enzim yang di hasilkan mikroba dapat dikontrol, misalnya
dengan memberi bahan pemacu dalam medium, sementara penghambat umpan
balik dapat di ubah melalui teknik seleksi dan mutasi (Hidayat, 2008).
Biodeversitas mikroba yang tinggi dapat di gunakan sebagai penyedia sumber
enzim yang dapat dieksplorasi secara terus-menerus terutama di Indonesia.
Mikroorganisme yang mampu hidup pada suhu tinggi disebut organisme
termofilik. Organisme ini tidak hanya mampu bertahan hidup tetapi bahkan
tumbuh subur dalam air yang mendidih (Brock dalam Ginting, 2009). Menurut
Hidayat (2006), mikroorganisme termofilik ialah mikroba yang dapat tumbuh
pada suhu 40°C-75°C dengan suhu optimumnya 55°C-60°C. Bakteri termofilik
dapat menghasilkan enzim dengan sifat tahan terhadap suhu tinggi yang dikenal
sebagai enzim termostabil yang banyak di manfaatkan oleh bidang industri.
Sesungguhnya apa-apa yang ada dilangit dan dibumi adalah ciptaan Allah,
hal ini sebagaimana firman-Nya dalam surat Ali Imran 190-191 :

           
            
       
Artinya : Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan silih
bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang
berakal, (yaitu) orang-orang yang mengingat Allah sambil berdiri atau duduk
atau dalam keadan berbaring dan mereka memikirkan tentang penciptaan langit
dan bumi (seraya berkata): "Ya Tuhan Kami, Tiadalah Engkau menciptakan ini
dengan sia-sia, Maha suci Engkau, Maka peliharalah Kami dari siksa neraka.
3
Menurut tafsir Al-Maraghi (Maraghi, 1986), yang dimaksud dengan
orang-orang yang berakal adalah orang-orang yang tidak melalaikan Allah
Subhanahu Wata’ala dalam sebagian besar waktunya. Mereka merasa tenang
dengan mengingat Allah dan hanya dengan melakukan dzikir kepadaNya, hal itu
masih belum cukup untuk menjamin hadirnya hidayah. Tetapi, harus pula
dibarengi dengan memikirkan keindahan ciptaan dan rahasia-rahasia ciptaanNya
yang menunjukkan adanya Yang Maha Mengetahui lagi Maha Kuasa.
Allah
menciptakan
berbagai
mikroorganisme
dengan
memiliki
karakteristik yang berbeda dan memiliki kemampuan bertahan hidup pada
lingkungan bersuhu tinggi serta dapat menghasilkan beberapa enzim yang spesifik
berdasarkan jenis mikrobanya. Mikroorganisme yang diciptakan oleh Allah
Subhanahu Wata’ala tidak pernah benilai sia-sia karena senantiasa dibekali
dengan manfaat, terutama bagi kehidupan manusia. Oleh karena itu manusia
hendaknya memperhatikan hal tersebut.
Pada lingkungan
yang bersuhu tinggi,
bakteri termofilik dapat
menghasilkan enzim dengan sifat tahan terhadap suhu tinggi yang dikenal sebagai
enzim termostabil. Pemanfaatan enzim termostabil yang berasal dari bakteri
termofilik lebih banyak memiliki keuntungan, salah satunya yaitu enzim amilase,
pada proses produksi enzim amilase dari mikroorganisme termofilik dapat
diperoleh enzim amilase dengan protein yang tahan panas, sehingga mikroba ini
dapat dimanfaatkan di dalam bidang industri yang menggunakan suhu tinggi.
Biasanya bakteri yang menghasilkan enzim α-amilase komersial yaitu dari jenis
bakteri Bacillus licheniformis, B.amyloliquefaciens dan B.stearothermophilus
4
(Surya, 2010). Secara komersial enzim α-amilase dihasilkan baik oleh bakteri dari
genus Bacillus (Dyah, 1995).
Bidang industri yang memanfaatkan enzim yang dapat tahan dalam suhu
yang tinggi misalnya pada industri tekstil, enzim α-amilase digunakan untuk
membantu dalam proses penghilangan pati yang digunakan sebagai perekat untuk
melindungi benang saat di tenun agar lentur. Proses ini memerlukan suhu tinggi
sekitar 70°C-80°C, sehingga digunakan enzim yang bersifat termostabil yang
tahan terhadap suhu tinggi karena suhu yang tinggi dapat meningkatkan laju
reaksi kimia termasuk reaksi enzimatis serta dapat mengurangi kontaminasi. Pada
industri pangan enzim α-amilase digunakan sebagai penyedia gula dari hidrolisis
pati sehingga dapat dimanfaatkan untuk produksi sirup glukosa ataupun sirup
fruktosa yang memiliki tingkat kemanisan tinggi (Setiasih, 2006).
Bakteri termofilik yang dapat menghasilkan enzim termostabil dapat di
isolasi dari berbagai tempat seperti sumber-sumber geotermal, pemandian mata air
panas di darat maupun mata air panas dilaut dalam dan juga dari proses
pembuatan kompos (Brock, 1978). Mikroorganisme termofilik di Indonesia
banyak ditemukan di sumber air panas atau di daerah gunung berapi sehingga
mikroorganisme tersebut biasanya hidup pada pH asam dan hidup pada daerah
yang banyak mengandung belerang (Endah, 2012). Kemampuan mikroorganisme
yang dapat hidup di daerah bersuhu tinggi tersebut merupakan salah satu diantara
kekuasaan Allah yang diberikan kepada makhluknya. Sebagaimana yang telah
difirmankan dalam Al Qur’an surat Al-maa’idah ayat 120, yaitu :
            
5
Artinya : kepunyaan Allah-lah kerajaan langit dan bumi dan apa yang ada
di dalamnya; dan Dia Maha Kuasa atas segala sesuatu.
Menurut tafsir Ibnu Katsir (Dimasyqi, 2001), Dialah Yang menciptakan
segala sesuatu, Yang memilikinya,Yang mengatur semua yang ada padanya,Yang
berkuasa atasnya; semuanya adalah milik Allah dan dibawah perintah, kekuasaan
dan kehendak-Nya.
Berdasarkan ayat diatas Allah yang maha kuasa telah menciptakan langit
dan bumi serta apa yang ada didalamnya. Termasuk menciptakan mikroorganisme
yang mampu bertahan hidup pada lingkungan bersuhu tinggi seperti sumber air
panas dengan memiliki kelebihan dan keistimewaan yang dimiliki masing-masing
mikroorganisme. Organisme dalam kelompok termofil ini mampu hidup di alam
pada tempat-tempat seperti sumber air panas atau tumpukan sampah-sampah yang
membusuk yang telah menghasilkan panas yang cukup tinggi sebagai akibat
metabolismenya (Volk dan Wheeler, 1988).
Beberapa penelitian tentang bakteri termofilik pernah dilakukan antara
lain: Syafriani (2013), berhasil menemukan 48 isolat bakteri termofilik dari
sumber air panas Sungai Medang. Agustin (2005), berhasil mengisolasi 12 bakteri
termofilik penghasil amilase dengan suhu 60°C dari sumber air panas Rimbo
Panti dan Kili-Kili. Resmi (2011), telah mengisolasi bakteri termofilik amilolitik
dengan suhu inkubasi 55°C dari sumber air panas Cangar-Batu, isolat memiliki
zona bening 20 mm. Hastuti (2012), berhasil mengisolasi 31 isolat bakteri amilotermofilik di sumber air panas Sumurup Jambi.
Indonesia sebagai negara tropis mempunyai banyak daerah dengan
aktivitas geotermal, seperti daerah pegunungan berapi, sumber air panas dan
cadangan minyak bumi dan batubara. Beberapa kondisi lingkungan yang berbeda
6
dalam setiap lokasi memungkinkan adanya heterogenitas bakteri termofil yang
tinggi. Kondisi geografis ini mendukung dilakukannya eksplorasi bakteri
penghasil enzim termostabil yang dapat dimanfaatkan. Salah satunya yaitu pada
sumber air panas Pacet Mojokerto yang belum pernah dilakukan penelitian
tentang bakteri termofilik penghasil enzim amilase, sehingga perlu dilakukan
penelitian untuk mengetahui keragaman mikroorganismenya. Upaya pencarian
sumber daya alam yang berpotensi bagi kesejahteraan manusia dilakukan dengan
cara mengisolasi bakteri termofilik penghasil enzim amilase dari sumber air panas
di daerah Pacet Mojokerto.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan dapat dirumuskan
masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Jenis bakteri amilolitik apa saja yang terdapat pada sumber air panas Pacet
Mojokerto?
2. Bagaimana aktifitas enzim amilase dari bakteri amilolitik termofilik hasil
isolasi dari sumber air panas Pacet Mojokerto ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui jenis bakteri amilolitik yang terdapat pada sumber air
panas Pacet Mojokerto melalui isolasi dan identifikasi.
2. Untuk mengetahui aktifitas enzim amilase dari bakteri amilolitik
termofilik hasil isolasi dari sumber air panas Pacet Mojokerto.
7
1.4 Manfaat penelitian
Penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat yaitu memberikan informasi
kepada masyarakat tentang jenis-jenis bakteri amilolitik di dalam sumber air
panas Pacet Mojokerto dan dapat dijadikan sebagai koleksi Laboratorium
Mikrobiologi.
1.5 Batasan Masalah
Batasan masalah penelitian ini yaitu air panas yang di gunakan untuk
penelitian ini adalah air panas dari sumber air panas pacet Mojokerto.